Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας λέιζερ, το εξαιρετικά γρήγορο λέιζερ εμφανίζεται στα μάτια των ανθρώπων. Έχει έναν μοναδικό εξαιρετικά σύντομο παλμό, εξαιρετικά-ισχυρά χαρακτηριστικά και μπορεί να αποκτήσει υψηλή μέγιστη ένταση φωτός με χαμηλή ενέργεια παλμού. Η εμφάνιση της τεχνολογίας ενίσχυσης παλμού κελαηδίσματος (CPA) βελτιώνει σημαντικά την ένταση του εξαιρετικά γρήγορου λέιζερ.
Διαφορετικό από το παραδοσιακό λέιζερ μεγάλου-παλμικού λέιζερ και το συνεχές λέιζερ, το υπερταχύ λέιζερ έχει έναν εξαιρετικά σύντομο παλμό λέιζερ, που κάνει το εύρος του φάσματος του παλμού λέιζερ πολύ μεγάλο. Ένα τόσο ευρύ φάσμα έχει σημαντικές εφαρμογές στη μελέτη των επιπέδων ατομικής ενέργειας, της χημείας των δεσμών λέιζερ κ.λπ.
Για να τοποθετήσετε εξαιρετικά γρήγορα σε σχέση με τις άλλες κύριες πηγές, ζυγίστε τοπλεονεκτήματα και μειονεκτήματα διαφορετικών τύπων λέιζερ.
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του εξαιρετικά γρήγορου παλμού λέιζερ, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη μέθοδο αντλίας-για να φωτογραφίσουμε την αλληλεπίδραση μεταξύ παλμού λέιζερ και ύλης σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, προκειμένου να λάβουμε τα χαρακτηριστικά της όλης διαδικασίας. Αυτή η μέθοδος έχει εφαρμοστεί σε διάφορα πεδία, όπως στη μελέτη της δυναμικής αντίδρασης ατόμων και μορίων και στην παρατήρηση της κίνησης των ηλεκτρονίων, χρησιμοποιώντας παλμό λέιζερ femtosecond ή ακόμα και παλμό attosecond για την παρακολούθηση της διαδικασίας αντίδρασης με τη μέθοδο ανίχνευσης αντλίας-.
Το καθεστώς attosecond στο ακραίο άκρο καλύπτεταιεφαρμογές παλμικού λέιζερ attosecond.
Όταν η μέγιστη πυκνότητα ισχύος του εστιασμένου εξαιρετικά γρήγορου λέιζερ είναι μεγαλύτερη από 1012w / cm2, η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι μεγαλύτερη από αυτή του ατόμου. Παρέχει ένα πολύ ισχυρό και εξαιρετικά υψηλό ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο μπορεί να υπερβεί τη δεσμευτική δύναμη των ηλεκτρονίων της ζώνης σθένους, κάνοντας το ηλεκτρονικό σύστημα μορίων και ατόμων να αλλάζει πολύ. Χρησιμοποιώντας αυτή την ιδιότητα, μπορούμε να μελετήσουμε τα περίεργα φαινόμενα μέσα στο άτομο που προκαλούνται από το υπερταχύ λέιζερ. Επιπλέον, το εξαιρετικά γρήγορο λέιζερ εμφανίζει επίσης άλλα διαφορετικά χαρακτηριστικά, όπως μικρή επηρεασμένη από τη θερμότητα περιοχή, το αποτέλεσμα μπορεί να υπερβεί το όριο οπτικής περίθλασης και εξαιρετικά χαρακτηριστικά χωρικής επιλογής.
Η αλληλεπίδραση μεταξύ των υπερταχέων και εξαιρετικά έντονων παλμών λέιζερ και της ύλης είναι ένα από τα πιο ενεργά ερευνητικά θέματα επί του παρόντος. Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε νέους επιταχυντές σωματιδίων, εξαιρετικά γρήγορες πηγές ακτίνων Χ- υψηλής ενέργειας και ούτω καθεξής. Ταυτόχρονα, περιέχει πολλά θεωρητικά και πειραματικά ερευνητικά θέματα, που αφορούν πολλούς σημαντικούς κλάδους της φυσικής, όπως η φυσική λέιζερ, η ατομική και μοριακή φυσική, η μη γραμμική οπτική, η φυσική πλάσματος, η θερμοδυναμική κ.λπ.
Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας υπερμικρών παλμών λέιζερ, έχουν παραχθεί πειραματικά περιοδικοί υπερμικροί παλμοί υψηλής έντασης, οι οποίοι παρέχουν πρωτοφανή πειραματικά μέσα και ακραίες φυσικές συνθήκες για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταξύ φωτός και ύλης, άνοιξε ένα νέο ερευνητικό πεδίο της αλληλεπίδρασης μεταξύ φωτός και ύλης. έρευνα της αλληλεπίδρασης μεταξύ λέιζερ και διαφόρων μορφών ύλης όπως άτομα, μόρια, ιόντα, ηλεκτρονικά σμήνη και πλάσμα στο ισχυρό εύρος πεδίου της εξαιρετικά μη γραμμικής και σχετικότητας.
Στη διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ εξαιρετικά γρήγορου υπερέντονο λέιζερ και ύλης, με τη συνεχή βελτίωση της έντασης του λέιζερ, αυξάνονται όλα τα είδη μη γραμμικών επιδράσεων, όπως αρμονικές υψηλής-τάξης, ιονισμός κατωφλίου, ιονισμός σήραγγας κ.λπ. Επιπλέον, ο περιοδικός υπερμικρός παλμός λέιζερ χάνει τα μοναδικά περιοδικά χαρακτηριστικά του φαινομένου των κυμάτων, γεγονός που οδηγεί σε μια σειρά από νέα φυσικά φαινόμενα και νόμους. Παρέχει ένα νέο πειραματικό εργαλείο για συνεκτικό έλεγχο, μη γραμμική οπτική και τον έλεγχο του νεοεμφανιζόμενου πακέτου ηλεκτρονικών κυμάτων SUBPERIODIC. Παρέχει επίσης μια νέα κλίμακα μέτρησης χρόνου, attosecond, η οποία μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο σε πολλούς κλάδους.
Από την άποψη της επεξεργασίας υλικού, από την εμφάνιση ενός υπερταχύ λέιζερ, λόγω του εξαιρετικά γρήγορου χρόνου και των χαρακτηριστικών υψηλής τιμής αιχμής του, μπορεί γρήγορα και με ακρίβεια να συγκεντρώνει ενέργεια στην περιοχή δράσης και να πραγματοποιεί τη μη-μεταχείριση με θερμό κρύο σχεδόν όλων των υλικών. Αποκτώνται τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακρίβειας και της χαμηλής ζημιάς που το παραδοσιακό λέιζερ δεν μπορεί να ταιριάξει. Αυτά τα μοναδικά πλεονεκτήματα του λέιζερ μικροδευτερόλεπτων έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη μικροεπεξεργασία υλικών, την κατασκευή νανοδομών, τις συσκευές φωτονίων, την αποθήκευση υψηλής{3}πυκνότητας, την ιατρική βιομηχανική κ.λπ.
Η εξαιρετικά-επιστήμη των λέιζερ είναι ένα πολύ νέο θέμα, το οποίο βρίσκεται στις παραμονές μιας σημαντικής ανακάλυψης. Τα τελευταία χρόνια, με την επανάσταση και την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας λέιζερ υψηλής-πικοδευτερόλεπτου, femtosecond και ινών υπεργρήγορων λέιζερ, το υπερταχύ λέιζερ έχει μετακινηθεί από την εργαστηριακή στην πρακτική βιομηχανική παραγωγή και εφαρμογή, αποτελώντας μια καυτή κατεύθυνση στον ακαδημαϊκό κόσμο και τη βιομηχανία εφαρμογών λέιζερ.
Το εξαιρετικά γρήγορο λέιζερ μπορεί να λύσει πολλά προβλήματα επεξεργασίας που είναι δύσκολο να επιτευχθούν με συμβατικές μεθόδους, όπως υψηλή, ακριβής, αιχμηρή, σκληρή, δύσκολη κ.λπ., να επιτύχει εκπληκτική ικανότητα επεξεργασίας, ποιότητα επεξεργασίας και αποτελεσματικότητα επεξεργασίας και να αποφέρει σημαντικά οικονομικά και κοινωνικά οφέλη.
Με το λανσάρισμα και την ανάπτυξη του "industry 4.0" και του "made in China 2025" στη Γερμανία, η ζήτηση για υψηλή-κατασκευή, έξυπνη κατασκευή και κατασκευή υψηλής ακρίβειας θα αυξηθεί σημαντικά στο μέλλον, ενώ το εξαιρετικά γρήγορο λέιζερ και η προηγμένη μικρο{4} τεχνολογία θα μας συνεπάγουν πρωτοφανείς δυνατότητες ανάπτυξης. Εκτιμάται ότι ο συνολικός όγκος της αγοράς του υπερταχύ λέιζερ θα ξεπεράσει το 1,5 δισεκατομμύριο δολάρια ΗΠΑ μέχρι το 2020.